一种提高乙醇柴油存储稳定性的助溶剂及含该助溶剂的乙醇柴油

技术领域

本发明涉及一种乙醇柴油添加剂，尤其涉及一种提高乙醇柴油存储稳定性的助溶剂，本发明还涉及还有该助溶剂的乙醇柴油。

背景技术

乙醇和柴油是两种化学结构和化学性质差别都很大的物质，乙醇含有羟基，能与水以任意比例互溶，具有亲水性；柴油是成分复杂的石油产品，一般来说是由含C15-C25的饱和烃、烯烃、单环芳烃、多环芳烃等有机物组成，总的来说是非极性的。高温条件下，乙醇和柴油的相溶性较好；温度降低，乙醇和柴油的互溶度很差，特别是在温度较低的情况下，乙醇和柴油会很快分成两相。在柴油的存储、运输过程中，柴油难免会带入少量的水分，水分子形成氢键的能力比乙醇强许多，会影响乙醇-柴油体系的互溶性和稳定性。因此，就必须添加一种能够降低乙醇相和柴油相之间的表面张力的物质，即乙醇柴油助溶剂，使两相性质得到改善，有利于形成稳定、均匀的混合燃料。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种提高乙醇柴油存储稳定性的助溶剂，该助溶剂能使乙醇和柴油较为紧密的结合在一起，具有良好的相溶性甚至在低温时也能保持较长的时间不分层，并使乙醇柴油具有抗水性能。

本发明的目的之二是提供上述助溶剂的用途。

本发明的目的之三是提供含有上述助溶剂的乙醇柴油，该乙醇柴油均匀、稳定、透明，并具有一定的抗水性能，在0～40℃下稳定期超过六个月。

本发明的第一目的是通过以下技术方案来实现的：一种提高乙醇柴油存储稳定性的助溶剂，包括以下体积分数的组分：

生物柴油   20%～60%

中碳醇     35%～65%

乳化剂     5%～15%。

由于单一的表面活性物质难以使乙醇和柴油形成稳定的乳液，因此本发明以生物柴油、中碳醇和乳化剂复配成乙醇柴油助溶剂。其中，生物柴油是具有“双极性”性质，可使乙醇和微量水份等极性物质均匀地分散在柴油中，形成热力学上稳定的微乳状液透明体系。中碳醇为具有亲水基团和亲油基团的双亲物质，即可溶于醇也可溶于柴油。中碳醇倾向于分布在醇油界面上，亲水基团在醇相、亲油基团在油相，可在基础柴油和乙醇间起到一种纽带作用，使得在产品中既可以形成基础柴油包乙醇的乳化液，也可以形成乙醇包基础柴油的乳化液，使得乙醇和柴油较为紧密的结合在一起，具有良好的相溶性甚至在低温时也能保持较长的时间不分层。使得乙醇和柴油较为紧密的结合在一起，甚至在低温时也能保持很好的互溶性。乳化剂为非离子表面活性剂，具有对水亲和力很强的官能团，与中碳醇复配使用，具有协同作用，可进一步降低界面张力，形成牢固的界面膜，增加体系的稳定性，以及乙醇柴油的抗水性。

本发明所述的生物柴油采用植物油脂肪酸甲酯，包括大豆油脂肪酸甲酯、菜籽油脂肪酸甲酯和棉籽油脂肪酸甲酯中的一种或两种以上的混合。

    本发明所述的中碳醇为C5～C12异构脂肪醇，包括异戊醇、异庚醇、异辛醇、异壬醇和异癸醇中的一种或两种以上的混合。 

本发明所述乳化剂优选采用壬基酚聚氧乙烯醚，其分子式为C₉H₁₉C₆H₄O(CH₂CH₂O)_nH，其中，n=2～12。

本发明所述助溶剂的用途是指所述助溶剂在乙醇柴油中的应用。由于不同比例范围的乙醇柴油混合燃料有不同界面情况，适合于其比例范围的助溶剂也不同。作为一个实施方式，所述乙醇柴油中，柴油、乙醇和助溶剂的体积比为70～90﹕5～20﹕5-10。

本发明的第三个目的是通过以下技术方案来实现：一种乙醇柴油，由柴油、乙醇和助溶剂按体积比70～90﹕5～20﹕5-10混合而成。

本发明所述的柴油可以是各种成品柴油，如0#柴油、-10#柴油、-20#柴油、-35#柴油，5#柴油、10#柴油等；也可以是催化柴油、加氢精制柴油等非成品柴油。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

 (1) 本发明提供的助溶剂由生物柴油、中碳醇和乳化剂复配制成，能将乙醇柴油中的乙醇和柴油紧密结合在一起，使乙醇和柴油具有良好的相容性，提高了低温稳定性，在0～40℃下存放超过六个月也不会发生相分离和沉淀现象。

(2) 本发明的助溶剂使乙醇柴油容水率可达1%以下，抗水性强，解决了油品含水而导致的乙醇柴油相分离现象。

(3) 本发明的助溶剂的组分来源广泛、成本相对较低，能够实现工业化生产，并无需改变柴油机构造。

(4) 本发明的助溶剂适用于乙醇（纯度99%）和各种工艺生产的多种柴油制成的乙醇柴油，即柴油原料灵活多样，有利于大规模推广应用。

(5) 本发明提供的乙醇柴油均匀、稳定、透明，并具有一定的抗水性能，0～40℃下稳定期超过六个月，且容水率可达1%以下，有效避免了少量水导致乙醇柴油的分相问题。

具体实施方式

以下通过实施例详细地阐述本发明内容，但是下述实施例只是用于对本发明的内容进行阐述，而不是限制，因此在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应认为是包括在权利要求书的范围内。

  实施例l

由菜籽油脂肪酸甲酯25%（体积分数，下同）、中碳醇异辛醇60%、壬基酚聚氧乙烯醚（碳原子数为4个）15%，在常温常压下混合组成助溶剂。

取10份助溶剂加入到10份的99%乙醇中，溶解，搅拌均匀，再与85份的加氢精制柴油混合，所制得的乙醇柴油在0~40℃长期（6个月以上）不分层。容水率1%。

 实施例2

由棉籽油脂肪酸甲酯40%（体积份数，下同）、中碳醇异壬醇55%、壬基酚聚氧乙烯醚（碳原子数为4个）5%，在常温常压下混合组成助溶剂。

取10份助溶剂加入到20份的99%乙醇中，溶解，搅拌均匀，再与70份的0#轻柴油混合，所制得的乙醇柴油在0~40℃长期（6个月以上）不分层，容水率1%。

  实施例3

由大豆油脂肪酸甲酯50%（体积份数，下同）、中碳醇异壬醇40%、壬基酚聚氧乙烯醚（碳原子数为7个）10%，在常温常压下混合组成助溶剂。

取5份助溶剂加入到10份的99%乙醇中，溶解，搅拌均匀，再与70份的催化柴油混合，所制得的乙醇柴油在0~40℃长期（6个月以上）不分层，容水率1%。

  实施例4

  由菜籽油脂肪酸甲酯57%（体积份数，下同）、中碳醇异壬醇35%、壬基酚聚氧乙烯醚（碳原子数为10个）8%，在常温常压下混合组成助溶剂。

  取5份助溶剂加入到20份的99%乙醇中，溶解，搅拌均匀，再与70份的0#轻柴油混合，所制得的乙醇柴油在0~40℃长期（6个月以上）不分层，容水率1%。

  实施例5

与实施例4不同的是：取8份助溶剂加入到8份的99%乙醇中，溶解，搅拌均匀，再与90份的0#轻柴油混合，所制得的乙醇柴油在0~40℃长期（6个月以上）不分层，容水率1%。